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摘要：随着我国经济建设的不断发展，城市高层建筑设计向更深、更广、更具综合性的方向发展。因此，对于高层建筑的设计，要考虑使用者的需要，以城市的公众利益为追求的目标，进而实现建筑与现代城市未来的可持续发展。
关键词：高层建筑 设计原理 设计要点 抗震设计
中图分类号：TU208文献标识码： A
前言：随着经济日益增长，科技飞速发展，高层建筑已成为现代城市建设的主体，高层建筑的发展越来越科学，变化也越来越明显。高层建筑是人类社会生活发展到现阶段必然出现的产物。新型材料，高新技術的不断涌现也促进了高层建筑发展的步伐。
一、高层建筑的特点
在相同的建设条件下，高层建筑相比其他形式的建筑来说，占地面积小，层数多，可以适当增加其容积率来增加居住建筑面积，来缓解住房紧张的问题。在容纳相同居民的条件下，合理分配高层建筑密度，可以节省出更多的空闲地面。将这些闲置地面合理利用，如种花栽树，修建娱乐场所，增加健身场地，不仅可以绿化环境，净化空气，也丰富了人们的精神生活。高层建筑的流线分析和设计要比多层建筑复杂得多,既要保证高层建筑又高又稳定，也要方便居民出入和确保防火防灾迅速疏通等。这对高层建筑的设计和施工都提出了极大的挑战，因此建造高层建筑的成本和技术要求均比多层建筑要高。
二、高层建筑的设计原理
高层建筑设计时，不只是将建筑本身的立面造型的创造作为一个唯一的侧重点。它是以人的角度为参考点，以人的距离和视角，和与高层的亲近程度，来把握高层建筑的建筑尺度。
2.1城市尺度
城市尺度是高层建筑的重要组成部分，它体积大，高度高 ，对整个城市有着重要的影响。城市的天际轮廓线的虚实之分，高层建筑在城市天际线创造中有重要的影响。在天际轮廓线中，建筑物的轮廓是实的天际线，而建筑物顶部之间连接的光滑曲线是虚的天际线。城市的天际轮廓线是城市的第一印象，所以高层建筑尺度应该与城市的尺度相统一，与城市相融合的确定应与整个城市的尺度相一致，不能特立独行，与城市的整体布局相悖。城市的天际轮廓线一般是从类似于广场的较开阔的地方，所以它会影响到整个城市的观赏效果，对人们的生活影响颇大，影响到视觉的欣赏。在城市的构成要素中，高层建筑占据了重要的地位，从城市的尺度、城市的文化出发，必须符合其要求，因为不适当的尺度会对城市产生负面影响，不能体现城市的历史，改变城市原有的各要素的比例，破坏城市的和谐统一。
2.2整体尺度
整体尺度是指高层建筑各构成部分，设计师对整体尺度是十分重视的，虽然现代有多种关于建筑的整体尺度的均衡理论，但这些理论多注重的是重要特性。人的本能是能掌握该栋建筑物的规律，所以，对建筑物的整体尺度的理解和掌握是一项重点。在设计时应该注重各部的尺度比例的协调，并加入一些活跃元素，使建筑物的整体不刻板枯燥，一个有着优秀造型的高层建筑就是很好地处理了这些部分之间的尺度关系。建立统一的尺度参考系数，这样使整个建筑明晰，不混乱。高层建筑各部分的尺度的划分的基础是整体尺度，每个尺度划分细致，使每个尺度具有一定的等级性，就会使各个部分造型构成不单调。尺度等级的最高部分是在建筑的某个整体部分（裙房、主体和顶部），最低部分通常采用层高、阳台等这些人们所熟悉的尺寸，人们在观察高层建筑时很轻易掌握这一部分的尺度的大小。但这些尺度不易过多 ，这样会使建筑的造型变得复杂繁琐，结果会难以把握。
三、现代高层建筑设计要点
3.1 防火的问题。
高层建筑结构较为复杂，居住人口密集，这样在总体布局时就要充分的考虑防火的重要性。总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通，便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统，让人员在疏散中能保证安全快速的撤离，避免发生踩踏等其他伤害。合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、 疏散通道必须合理的分区，做到在火灾发生时，可以及时的采用灭火措施和人员疏散。消火栓的位置应保证同层任何部分由两个消防栓的水枪同时到达。做好建筑物室内、外消防给水系统的设计，保证足够的消防用水量和灭火设备所需的水压。水箱的消防储量仍然是必须的，消防水池容量越大越好，并要有增系统。
3.2抗风的问题
高层建筑在进行建筑设计时要充分的考虑到风流对建筑的作用力，根据建筑物附近的风流情况而采取合理的结构，保证建筑抗风设计计算的合理性和全面性。一般情况下风灾对高层建筑的结构影响较大，在风的作用下，建筑物结构不稳定会引起变形及破坏的可能，所以抗风设计是保证工程安全的关键，同时也是高层建筑设计中的难点。
3.3电气的问题
⑴消防电源与配电。高层建筑不同于普通的多层建筑，对消防的安全性要求更为严格，为了保证高层建筑在发生火灾事故时正常的供电需求，所以对于高层建筑的供电电源必须来自二个不同的发电厂，来自于二个不同的区域变电站；供电电源一个来自于区域变电所而另一个来自于自备的发电设备。这样可以有效的保证一个发生问题导致停电时，另一个能正常运行，从而使建筑保持正常的运行状态。⑵应急照明。应急照明是保证高层建筑发生火灾或其他灾害时正常的照明系统无法运行时而启用的照明系统，应急照明主要安装在疏散通道及消防设施上，同时在引导出口和出口的标志牌上也要有标志灯，从而满足疏散时的安全。⑶电梯。电梯的设计要根据所居住的人群量来进行荷载的选择，同时安装位置要装在尽量打扰不到居民正常生活，还要满足居民出行的方便，同时还要制订相应的预防措施，以保证电梯遇到紧急情况时保证人员的快速撤离。
3.4排烟的问题。在高层建筑发生火灾所导致的伤亡事故中，多数都是因为烟气窒息或是中毒。这主要是目前在很大一部分高层设计中，为了有效的提高使用面积，从而取消消防电梯的设计，而与居住用电梯合二为一进行使用，在不具备自然排风条件的楼梯间也没有在入口处设计出阳台或是凹廊而增加排烟，为了有效的节省面积，消防电梯前室与防烟楼梯前室合用的情况也特别多，同时在高层建筑中防火门处于经常性的关闭状态。
3.5防雷击的问题。高层建筑防雷系统应该按照“综合治理，整体防御，突出重点，多重保护”的原则，充分利用高层建筑物的结构，将防雷措施做好。找齐高层建筑物的顶端和其他易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。利用结构中的主钢筋作引下线，利用整个钢筋混凝土基础作接地装置。在建筑物周围用扁钢做避雷带。为了防止静电感应产生火花建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。
四、高层建筑的抗震设计
高层建筑在承担必要的建筑物垂直荷载以外，更为重要的是要能有效承受侧向风荷载及地震的冲击。高层建筑结构之抗侧力刚度在高度的方向上在每一层均存在变化，所以，在建筑物的多层之间，将会出现部分相对薄弱的层面，这也是侧向变形与应力的集中之处，因而在建筑物结构设计时要全力避免。在高层建筑的设计中，应当努力减少各相邻层面间的刚度偏心矩之变化。比如，我国目前的抗震设计规范，对与建筑物的抗震提出三大水准之设防要求、两阶段的设计方式，其中，第一阶段之设计应当运用第一水准烈度之地震动参数，从而计算出建筑结构在弹性状态之下的地震效应及构件的截面大小。在第二阶段的设计中，应当采用第三水准烈度之地震参数核算结构薄弱层，或者对薄弱环节弹塑性层间进行侧向位移或转角，从而使设计小于规范所规定之限值。
结束语：
高层建筑设计的可持续性理念是符合我国经济发展和环境保护要求的设计方法，在设计的过程中，要综合采取各种科学的设计方法来打造可持续的设计方案。在设计过程中要注重高层建筑对城市环境的平衡性和质量的影响，保证高层建筑的形式和风格，更好的做到与时俱进。高层建筑的设计要向绿色、环保、节能的方向发展，这样才能创造出更加适合人们居住的环境。
关键词：高层建筑 设计原理 设计要点 抗震设计
中图分类号：TU208文献标识码： A
前言：随着经济日益增长，科技飞速发展，高层建筑已成为现代城市建设的主体，高层建筑的发展越来越科学，变化也越来越明显。高层建筑是人类社会生活发展到现阶段必然出现的产物。新型材料，高新技術的不断涌现也促进了高层建筑发展的步伐。
一、高层建筑的特点
在相同的建设条件下，高层建筑相比其他形式的建筑来说，占地面积小，层数多，可以适当增加其容积率来增加居住建筑面积，来缓解住房紧张的问题。在容纳相同居民的条件下，合理分配高层建筑密度，可以节省出更多的空闲地面。将这些闲置地面合理利用，如种花栽树，修建娱乐场所，增加健身场地，不仅可以绿化环境，净化空气，也丰富了人们的精神生活。高层建筑的流线分析和设计要比多层建筑复杂得多,既要保证高层建筑又高又稳定，也要方便居民出入和确保防火防灾迅速疏通等。这对高层建筑的设计和施工都提出了极大的挑战，因此建造高层建筑的成本和技术要求均比多层建筑要高。
二、高层建筑的设计原理
高层建筑设计时，不只是将建筑本身的立面造型的创造作为一个唯一的侧重点。它是以人的角度为参考点，以人的距离和视角，和与高层的亲近程度，来把握高层建筑的建筑尺度。
2.1城市尺度
城市尺度是高层建筑的重要组成部分，它体积大，高度高 ，对整个城市有着重要的影响。城市的天际轮廓线的虚实之分，高层建筑在城市天际线创造中有重要的影响。在天际轮廓线中，建筑物的轮廓是实的天际线，而建筑物顶部之间连接的光滑曲线是虚的天际线。城市的天际轮廓线是城市的第一印象，所以高层建筑尺度应该与城市的尺度相统一，与城市相融合的确定应与整个城市的尺度相一致，不能特立独行，与城市的整体布局相悖。城市的天际轮廓线一般是从类似于广场的较开阔的地方，所以它会影响到整个城市的观赏效果，对人们的生活影响颇大，影响到视觉的欣赏。在城市的构成要素中，高层建筑占据了重要的地位，从城市的尺度、城市的文化出发，必须符合其要求，因为不适当的尺度会对城市产生负面影响，不能体现城市的历史，改变城市原有的各要素的比例，破坏城市的和谐统一。
2.2整体尺度
整体尺度是指高层建筑各构成部分，设计师对整体尺度是十分重视的，虽然现代有多种关于建筑的整体尺度的均衡理论，但这些理论多注重的是重要特性。人的本能是能掌握该栋建筑物的规律，所以，对建筑物的整体尺度的理解和掌握是一项重点。在设计时应该注重各部的尺度比例的协调，并加入一些活跃元素，使建筑物的整体不刻板枯燥，一个有着优秀造型的高层建筑就是很好地处理了这些部分之间的尺度关系。建立统一的尺度参考系数，这样使整个建筑明晰，不混乱。高层建筑各部分的尺度的划分的基础是整体尺度，每个尺度划分细致，使每个尺度具有一定的等级性，就会使各个部分造型构成不单调。尺度等级的最高部分是在建筑的某个整体部分（裙房、主体和顶部），最低部分通常采用层高、阳台等这些人们所熟悉的尺寸，人们在观察高层建筑时很轻易掌握这一部分的尺度的大小。但这些尺度不易过多 ，这样会使建筑的造型变得复杂繁琐，结果会难以把握。
三、现代高层建筑设计要点
3.1 防火的问题。
高层建筑结构较为复杂，居住人口密集，这样在总体布局时就要充分的考虑防火的重要性。总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通，便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统，让人员在疏散中能保证安全快速的撤离，避免发生踩踏等其他伤害。合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、 疏散通道必须合理的分区，做到在火灾发生时，可以及时的采用灭火措施和人员疏散。消火栓的位置应保证同层任何部分由两个消防栓的水枪同时到达。做好建筑物室内、外消防给水系统的设计，保证足够的消防用水量和灭火设备所需的水压。水箱的消防储量仍然是必须的，消防水池容量越大越好，并要有增系统。
3.2抗风的问题
高层建筑在进行建筑设计时要充分的考虑到风流对建筑的作用力，根据建筑物附近的风流情况而采取合理的结构，保证建筑抗风设计计算的合理性和全面性。一般情况下风灾对高层建筑的结构影响较大，在风的作用下，建筑物结构不稳定会引起变形及破坏的可能，所以抗风设计是保证工程安全的关键，同时也是高层建筑设计中的难点。
3.3电气的问题
⑴消防电源与配电。高层建筑不同于普通的多层建筑，对消防的安全性要求更为严格，为了保证高层建筑在发生火灾事故时正常的供电需求，所以对于高层建筑的供电电源必须来自二个不同的发电厂，来自于二个不同的区域变电站；供电电源一个来自于区域变电所而另一个来自于自备的发电设备。这样可以有效的保证一个发生问题导致停电时，另一个能正常运行，从而使建筑保持正常的运行状态。⑵应急照明。应急照明是保证高层建筑发生火灾或其他灾害时正常的照明系统无法运行时而启用的照明系统，应急照明主要安装在疏散通道及消防设施上，同时在引导出口和出口的标志牌上也要有标志灯，从而满足疏散时的安全。⑶电梯。电梯的设计要根据所居住的人群量来进行荷载的选择，同时安装位置要装在尽量打扰不到居民正常生活，还要满足居民出行的方便，同时还要制订相应的预防措施，以保证电梯遇到紧急情况时保证人员的快速撤离。
3.4排烟的问题。在高层建筑发生火灾所导致的伤亡事故中，多数都是因为烟气窒息或是中毒。这主要是目前在很大一部分高层设计中，为了有效的提高使用面积，从而取消消防电梯的设计，而与居住用电梯合二为一进行使用，在不具备自然排风条件的楼梯间也没有在入口处设计出阳台或是凹廊而增加排烟，为了有效的节省面积，消防电梯前室与防烟楼梯前室合用的情况也特别多，同时在高层建筑中防火门处于经常性的关闭状态。
3.5防雷击的问题。高层建筑防雷系统应该按照“综合治理，整体防御，突出重点，多重保护”的原则，充分利用高层建筑物的结构，将防雷措施做好。找齐高层建筑物的顶端和其他易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。利用结构中的主钢筋作引下线，利用整个钢筋混凝土基础作接地装置。在建筑物周围用扁钢做避雷带。为了防止静电感应产生火花建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。
四、高层建筑的抗震设计
高层建筑在承担必要的建筑物垂直荷载以外，更为重要的是要能有效承受侧向风荷载及地震的冲击。高层建筑结构之抗侧力刚度在高度的方向上在每一层均存在变化，所以，在建筑物的多层之间，将会出现部分相对薄弱的层面，这也是侧向变形与应力的集中之处，因而在建筑物结构设计时要全力避免。在高层建筑的设计中，应当努力减少各相邻层面间的刚度偏心矩之变化。比如，我国目前的抗震设计规范，对与建筑物的抗震提出三大水准之设防要求、两阶段的设计方式，其中，第一阶段之设计应当运用第一水准烈度之地震动参数，从而计算出建筑结构在弹性状态之下的地震效应及构件的截面大小。在第二阶段的设计中，应当采用第三水准烈度之地震参数核算结构薄弱层，或者对薄弱环节弹塑性层间进行侧向位移或转角，从而使设计小于规范所规定之限值。
结束语：
高层建筑设计的可持续性理念是符合我国经济发展和环境保护要求的设计方法，在设计的过程中，要综合采取各种科学的设计方法来打造可持续的设计方案。在设计过程中要注重高层建筑对城市环境的平衡性和质量的影响，保证高层建筑的形式和风格，更好的做到与时俱进。高层建筑的设计要向绿色、环保、节能的方向发展，这样才能创造出更加适合人们居住的环境。